用于压缩机的低排放干燥气体密封系统技术方案

根据这些示范实施例的系统和方法提供用于离心压缩机的密封机构。密封机构包括串联地布置的第一干燥气体密封件、第二干燥气体密封件和第三干燥气体密封件。每个密封件接收其自身的密封气体并且具有其自身的排气机构。密封气体压力保持足够低，使得不需要用于供应密封气体的专用压缩机。另外，处理气体在密封件失效时释放到大气中的风险被限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及压缩机，并且更具体地涉及干燥气体密封系统在压缩机中的设置。
技术介绍
压缩机是机器，其通过使用机械能使例如气体的可压缩流体的颗粒加速以最后增大该可压缩流体的压力。压缩机使用在许多不同的应用中，包括作为燃气涡轮发动机的初始级操作。所谓离心压缩机在各种类型的压缩机之中，其中，机械能经由离心加速在输入到压缩机的气体上操作,该离心加速例如通过使气体穿过的离心叶轮转动而使气体颗粒加速。更一般地，离心压缩机可以被说成是已知为“涡轮机”或“涡轮转动机”的机器类别的 部分。离心压缩机可以与单一叶轮(即，单一级构造)或串联的多个叶轮配合，在该多个叶轮的情况下，它们经常被称为多级压缩机。离心压缩机的级中的每一个典型地包括用于待加速的气体的入口导管、能够为输入气体提供动能的叶轮和将从叶轮离开的气体的动能转化成压力能的扩散器。各种类型的气体使用在离心压缩机中，该各种类型的气体中的一些对环境和/或工厂中的工人是有毒或危险的。因此，离心压缩机使用通常放置在支撑(多个)叶轮的轴的端部上的密封系统，以防止气体从压缩机逸出和污染周围环境。单一转子离心压缩机通常设置有作为该密封系统的部分的两个分开密封件，即，轴的每个端部一个密封件，而在悬垂离心压缩机中，密封直接位于叶轮下游的轴端部是足够的。最近，存在用于离心压缩机的密封系统中的所谓“干燥”气体密封件的使用的增力口。干燥气体密封件可以描述为非接触式干燥运行机械面密封件，其包括配合环或转动环和初级环或固定环。在操作中，转动环中的凹槽产生使固定环分开的流体动力，并且在两个环之间产生间隙。这些密封件被称为“干燥的”，这是因为它们不要求润滑油，这尤其极大地降低它们的维护要求。对于离心压缩机，这种干燥气体密封件在例如所谓串列(tandem)构造的不同构造中是可用的，该所谓串列构造主要使用在将有毒或易燃气体用作输入或处理气体的压缩机中。如图I所示，串列型干燥气体密封系统包括各包含在单一包装中的第一密封件2和第二密封件4。在压缩机的正常操作期间，第一密封件2操作以包含处理的气体的总压力，而第二密封件4充当备用件，其设计成仅在第一密封件2失效或过度地泄漏时才操作。通常，来自压缩机排放的调节气体流在密封件2上游喷入，以使干燥气体密封件与处理气体分离。在具有高毒性处理气体(例如，具有高含量的H2S的气体)和高密封压力的应用中，例如所谓“脱硫”气体的、具有低硫含量的外部密封气体源通常设置成使处理气体与周围环境分离。由于高密封压力，故独立于离心压缩机操作的专用往复式压缩机6用于供给密封气体系统。在串列中的第二密封件4可以经由源8接收作为次级密封气体的较低压力(例如，低于10巴)的氮气，以确保没有有毒/易燃气体逸出到周围环境。因此，装备有这些类型的干燥气体密封系统的离心压缩机还要求附加的压缩机，其功能仅是提供密封气体，从而使总系统更复杂。除了仅使复杂性增加之外，往复式压缩机6可以具有甚至比它们意图服务的离心压缩机更多的维护要求。此外，虽然在串列构造中的第二密封件4提供备用能力，但是当前干燥气体密封系统仍存在缺点，在该情况下，它们可以将一定量的密封气体非期望地释放到大气中。因此，期望的是，设计和提供克服现有密封系统的前述缺点的、用于压缩机的低排放干燥气体密封件。
技术实现思路
示范实施例提供例如能够用于离心压缩机的密封机构。密封机构包括串联地布置的第一干燥气体密封件、第二干燥气体密封件和第三干燥气体密封件。每个密封件接收其自身的密封气体并且具有其自身的排气机构。使处理气体与排气系统分开的密封气体压力保持足够低，使得不需要用于供应密封气体的专用压缩机。根据本文中描述的示范实施例的优点包括例如对可能有害的处理气体的更好控制、与用于离心压缩机的密封机构相关的 较低复杂性和较低维护要求。然而，本领域技术人员将理解，该优点不被理解成本专利技术的限制，除了达到它们在所附权利要求中的一个或多个中被明确地叙述的程度之外。根据示范实施例，离心压缩机包括转子组件，其包括至少一个叶轮；轴承，其连接于转子组件并且用于可转动地支撑转子组件；定子；密封机构，其布置在转子组件和轴承之间，密封机构包括第一干燥气体密封件，其布置在密封机构的内侧附近，并且具有以第一压力供应到其中的初级密封气体；第二干燥气体密封件，其布置成与第一干燥气体密封件相邻，并且具有以第二压力供应到其中的初级缓冲气体；和第三干燥气体密封件，其布置成与第二干燥气体密封件相邻，并且具有以第三压力供应到其中的缓冲气体。根据另一个示范实施例，用于密封离心压缩机的方法，该离心压缩机具有包括至少一个叶轮的转子组件、连接于转子组件并且用于可转动地支撑转子组件的轴承、和定子，该方法包括通过使用第一干燥气体密封件、第二干燥气体密封件和第三干燥气体密封件的按顺序的组合而阻挡通过离心压缩机加压的处理气体到达轴承；以处于第一压力的初级密封气体供应第一干燥气体密封件；以处于第二压力的初级缓冲气体供应布置成与第一干燥气体密封件相邻的第二干燥气体密封件；和以处于第三压力的缓冲气体供应布置成与第二干燥气体密封件相邻的第三干燥气体密封件。附图说明附图示出示范实施例，其中 图I示出了串列密封机构； 图2是设置有根据示范实施例的密封机构的多级型离心压缩机的示意 图3是使用在根据示范实施例的密封机构中的示范干燥气体密封件的局部截面 图4是根据示范实施例的包括三个干燥气体密封件的密封机构的截面 图5示出了根据示范实施例的包括输入流体控制器和输出流体控制器的密封机构；和 图6是示出根据示范实施例的用于密封压缩机的方法的流程图。具体实施方式示范实施例的下列详细描述参照附图。不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件。此外，下列详细描述不限制本专利技术。相反地，本专利技术的范围由所附权利要求限定。为了为与根据这些示范实施例的密封系统有关的随后讨论提供一些背景，图2示意性地示出多级离心压缩机10，这种密封系统可以使用在多级离心压缩机10中。在本文中，压缩机10包括箱或外壳(定子)12，设置有多个离心叶轮16的转动压缩机轴14安装在箱或外壳(定子)12内。转子组件18包括轴14和叶轮16，并且通过布置在转子组件18的任一侧上的轴承20径向且轴向地支撑。多级离心压缩机操作以从管入口 22获得输入处理气体，以通过转子组件18的操作使处理气体的颗粒加速并且随后以比处理气体的输入压力高的输出压力将处理气体传送穿过管出口 24。处理气体可以例如是二氧化碳、硫化氢、丁烷、甲烷、乙烷、丙烷、液化天然气中的任一个或以上气体的组合。在叶轮16和轴承20之间，密封系统26设置成防止处理气体流动到轴承20。外壳12构造成以便覆盖轴承20和密封系统26 二者以防止气体从离心压缩机10逸出。还在图2中看到补偿由叶轮16产生的轴向推力的平衡鼓27、平衡鼓的 迷宫式密封件28和平衡管线29，平衡管线29使平衡鼓27的外侧上的压力保持处于与处理气体经由管22进入时所具有的压力相同的水平处。根据示范实施例，密封系统26中的每一个包括三个干燥气体密封件，其一起合作以密封处理气体以防止其朝向轴承20逸出。一般而言，如例如图3所示，可以实施密封系统26中的三个干燥气体密封件中的每一个。在本文中，干燥气体密封件30位于压缩机轴14上以阻挡处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.23 IT CO2009A0000511.一种润轮机,其包括 转子组件，其包括至少一个叶轮；轴承，其连接于所述转子组件并且用于可转动地支撑所述转子组件；定子；和密封机构，其布置在所述转子组件和所述轴承之间，所述密封机构包括 第一干燥气体密封件，其布置在所述密封机构的内侧附近，并且具有以第一压力供应到其中的初级密封气体； 第二干燥气体密封件，其布置成与所述第一干燥气体密封件相邻，并且具有以第二压力供应到其中的初级缓冲气体；和 第三干燥气体密封件，其布置成与所述第二干燥气体密封件相邻，并且具有以第三压力供应到其中的缓冲气体。2.如权利要求I所述的涡轮机，其特征在于，所述初级密封气体是通过所述涡轮机加压的处理气体，所述初级缓冲气体是燃料气体，并且所述缓冲气体是氮气。3.如权利要求I或2所述的涡轮机，其特征在于，还包括 第一排气机构，其构造成将在所述第一干燥气体密封件下游回收的初级密封气体排出到所述涡轮机内的回收系统； 第二排气机构，其构造成将在所述第二干燥气体密封件下游回收的初级缓冲气体和缓冲气体排出到与所述涡轮机相关的废气处理系统；和 第三排气机构，其构造成将在所述第三干燥气体密封件下游回收的缓冲气体排出到大气中。4.如前述权利要求中的任一项所述的涡轮机，其特征在于，与来自所述涡轮机的所述处理气体相关的第一压力区具有压力Pl，布置在所述第一压力区和所述第一干燥气体密封件之间的第二压力区具有压力P2，布置在所述第一干燥气体密封件内的第三压力区具有压力P3，布置在所述第三压力区和所述第二干燥气体密封件之间的第四压力区具有压力P4，布置在所述第二干燥气体密封件内的第五压力区具有压力P5，布置在所述第五压力区和所述第三干燥气体密封件之间的第六压力区具有压力P6，布置在所述第三干燥气体密...

【专利技术属性】
技术研发人员：S莫伊奇，P苏西尼，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内有限公司，
类型：发明
国别省市：